3DSensor
DFOS-Sensor für geotechnische und Tiefbauanwendungen, der Verformungen im 3D-Raum über seine gesamte Länge misst
Der 3DSensor kann Krümmungsprofile verfolgen und dann Verformungsprofile (in mm) senkrecht zur Sensorachse berechnen. Diese Funktion unterscheidet ihn von allen typischen axialen Dehnungssensoren. Er ist so konzipiert, dass er direkt in die überwachte Struktur eingebettet werden kann, beispielsweise in einen Erdwall, oder auf der Oberfläche bestehender Strukturen installiert werden kann.
Der 3DSensor kann Krümmungsprofile verfolgen und dann Verformungsprofile (in mm) senkrecht zur Sensorachse berechnen. Diese Funktion unterscheidet ihn von allen typischen axialen Dehnungssensoren. Er ist so konzipiert, dass er direkt in die überwachte Struktur eingebettet werden kann, beispielsweise in einen Erdwall, oder auf der Oberfläche bestehender Strukturen installiert werden kann.
Er ist in verschiedenen Labor- und Feldausführungen mit unterschiedlichen Querschnittsabmessungen erhältlich, um den Anforderungen eines bestimmten Projekts gerecht zu werden.
Der 3DSensor eignet sich zur Überwachung von Rohrleitungen, Erdrutsch- und Bergbaugebieten, Straßen, Brücken, Böschungen und anderen linearen Strukturen.
Der 3DSensor eignet sich zur Überwachung von Rohrleitungen, Erdrutsch- und Bergbaugebieten, Straßen, Brücken, Böschungen und anderen linearen Strukturen.
Vorteile von 3DSensor
Gemessene physikalische Größen
DSS
Verformung
Verformung
DAS
Akustisch
Akustisch
Typische Materialien
Böden
Beton
Stahl
Verbundwerkstoff
Anwendungsbereiche für 3DSensor
Bauwerke | Brücken | Pfähle | Schlitzwände | Straßen | Dämme | Böschungen | Rohrleitungen | Tunnel | Eisenbahnen | Erdarbeiten | Geotechnik | Erdrutsche | Bergbau | Forschungseinrichtungen… und mehr
Laborforschung zur Leistung von 3DSensoren
Messung einer vertikalen Bodenverschiebung – F&E-Bereich
Anwendung des 3DSensors entlang einer Gasrohrleitung
Einsatz des 3DSensors in einem Straßendamm
3DSensor Technische Daten
Verformungssauflösung1
1 mm
Messbereich2
beliebig, abhängig von mehreren Faktoren
Elastizitätsmodul
3 GPa
Sensorquerschnitt3
10 x 6 mm (Laborversion)
30 x 15 mm (In-situ-Version)
Biegungsradius
450 mm (Laborversion)
450 mm (In-Situ-Version)
Sensorgewicht
73 kg/km (Laborversion)
205 kg/km (In-Situ-Version)
Betriebstemperatur4
-20 to +80°C
Kernmaterial5
PLFRP (Polyesterfasern + Epoxidharz)
Streuungs-kompatibilität
Rayleigh, Brillouin, Raman
Anzahl der Sensorfasern6
4
Art der Faser7
Singlemode SMF 9/125
Dämpfung8
< 0.3 dB/km
Sensorlänge9
bis zu 500 m
1 Typisch für Abschnitte kürzer als 50 m
² Abhängig von: Sensorabmessungen (Höhe und Breite), Länge, räumlicher Auflösung, Dehnungsgenauigkeit des Abfragegeräts, Randbedingungen und vorhergesagter Verformungsform (generierte Dehnungswerte). In jedem Fall wird eine individuelle Analyse empfohlen
3 Standard (andere Abmessungen auf Anfrage erhältlich)
4 Standard (erweiterter Temperaturbereich auf Anfrage erhältlich)
5 Standardmaterial (auch andere erhältlich, z. B. Polycarbonat)
6 Standard (mehr Fasern auf Anfrage erhältlich); Möglichkeit, die Fasern in einer Schleife zu verbinden
7 Standard (andere Fasern auf Anfrage erhältlich)
8 Bei 1550 nm Wellenlänge
9 Sensoren können in Reihe geschaltet werden
² Abhängig von: Sensorabmessungen (Höhe und Breite), Länge, räumlicher Auflösung, Dehnungsgenauigkeit des Abfragegeräts, Randbedingungen und vorhergesagter Verformungsform (generierte Dehnungswerte). In jedem Fall wird eine individuelle Analyse empfohlen
3 Standard (andere Abmessungen auf Anfrage erhältlich)
4 Standard (erweiterter Temperaturbereich auf Anfrage erhältlich)
5 Standardmaterial (auch andere erhältlich, z. B. Polycarbonat)
6 Standard (mehr Fasern auf Anfrage erhältlich); Möglichkeit, die Fasern in einer Schleife zu verbinden
7 Standard (andere Fasern auf Anfrage erhältlich)
8 Bei 1550 nm Wellenlänge
9 Sensoren können in Reihe geschaltet werden
3DSensor – Installation
Jede Installation muss individuell geplant werden, wobei die spezifischen Anforderungen und örtlichen Gegebenheiten zu berücksichtigen sind.
Eine typische Installation in einer geotechnischen Umgebung umfasst jedoch das Abrollen des Sensors von einer Spule, seine Stabilisierung auf der Bodenoberfläche mithilfe von Punktverbindern (z. B. U-förmig) und das anschließende Auffüllen und Verdichten mit einer weiteren Schicht. Es ist nicht erforderlich, eine perfekte Haftung entlang der Länge sicherzustellen, wie dies z. B. bei den Epsilon-Dehnungssensoren der Fall ist.
Besonderes Augenmerk muss auf die Wahrung der Genauigkeit und Dokumentation seiner Position gelegt werden sowie darauf, ein Verdrehen des Sensors entlang seiner Achse zu vermeiden.
Zudem besteht die Möglichkeit, den Sensor einzubetonieren oder ihn auf einer Beton- oder Stahlfläche zu verkleben. Der Installationsvorgang wird dadurch erleichtert, dass der Sensor einen rechteckigen Querschnitt hat, wodurch er sich leichter auf einer flachen Oberfläche anbringen lässt.
Besonderes Augenmerk muss auf die Wahrung der Genauigkeit und Dokumentation seiner Position gelegt werden sowie darauf, ein Verdrehen des Sensors entlang seiner Achse zu vermeiden.
Zudem besteht die Möglichkeit, den Sensor einzubetonieren oder ihn auf einer Beton- oder Stahlfläche zu verkleben. Der Installationsvorgang wird dadurch erleichtert, dass der Sensor einen rechteckigen Querschnitt hat, wodurch er sich leichter auf einer flachen Oberfläche anbringen lässt.
1. Embedding inside new structures (concrete or ground). This approach is best because it ensures optimal bonding properties, natural protection against mechanical damage and direct sunlight influence. It also allows measurements to be taken from a true strain-stress state and offers the best aesthetics (no visible components on the surface).
2. Installation in near-to-surface grooves for existing structures. This method requires the preparation of the surface by cutting a grove, the size of which depends on the sensor diameter. It is then filled with a chemical anchor just before mounting the sensor. This method offers similar advantages to embedding.
3. Bonding directly to the sanded, cleaned and degreased structural surface. This approach is relatively simple, but has several drawbacks in terms of durability, resistance and sensitivity to external conditions. It can therefore only be used for short-term measurements with stable thermal conditions. It is also important to choose a suitable adhesive.
Einbettung in neue Betonkonstruktionen
Installation auf Betonoberfläche
Einbettung in die Bodenstruktur
3DSensor FAQ
How does your 3DSensor work?
What is the resolution, accuracy and range of displacements for the 3DSensor?
Can 3DSensor detect displacements in both planes (vertical and horizontal)?
While installing the 3DSensor, what depth would be suitable for burying it, and would it need a sand / free-draining base?
How many fibres are in the displacement 3DSensor?